[发明专利]无酶葡萄糖电化学传感纳米复合材料及其制备方法

说明书

本发明公开了一种无酶葡萄糖电化学传感纳米复合材料及其制备方法，主要包括MoS₂和NiCo₂O₄‑MoS₂的制备二个步骤：超声下，将MoS₂分散于超纯水中；加入NiCl₂·6H₂O、CoCl₂·6H₂O到悬浮液中搅拌均匀；将悬浮液与NaOH混合后，迅速进行水热反应，洗涤、干燥后即得到所述的电化学传感纳米复合材料，该纳米复合材料的制备是科学耦合纳米粒子与二维纳米材料MoS₂的一锅水热组装方法。本发明合成的杂化材料合成步骤简单、高效，易于大量制备，特别适用于作为葡萄糖的电化学催化侦测与分析。

技术领域

本发明涉及一种无酶葡萄糖电化学传感纳米复合材料的制备方法，特别是一种NiCo₂O₄，MoS₂耦合的功能化纳米材料(NiCo₂O₄-MoS₂)，属于材料制备领域。

背景技术

糖尿病是一种由于胰岛素分泌缺陷或作用障碍所致的以高血糖为特征的代谢性疾病，严重威胁着人们的生命健康。2014年，全世界范围内约有4.22亿成年人患有糖尿病，且在2012年，糖尿病引起了约1.5百万例死亡，因此有效的控制和检测糖尿病是迫在眉睫的问题。

目前，已有多种方法定量检测葡萄糖，如气相色谱法、分光光度法、高效液相色谱法、电化学分析法等。电化学传感器作为化学传感器的一类，具备高灵敏度，低检测限，及生物识别过程中的高特异性等优点。非酶葡萄糖生物传感器作为一种电化学传感器，不具有酶对于温度、湿度、pH和有毒物质的影响，而引起了极大的关注。

目前，纳米材料已广泛应用于传感器的研究，通过调整纳米结构，协同耦合多元复合材料将有助于显著提升对葡萄糖的电化学催化响应，实现人体血糖浓度的精密检测。其中，MoS₂作为一种典型的原子晶体，具有极大的能隙和独特的电子、光学、机械和化学性能，已被应用于灵活低成本的电子和光电子领域。此外，它还是一个简单有效的负载金属衍生物构建纳米复合材料的平台，制备出的以MoS₂为基底的复合材料具备功能化金属衍生物和MoS₂的使得其在很多领域都极具吸引力。

二元金属氧化物，例如CuCo₂O₄，MnCo₂O₄和NiCo₂O₄等已被广泛的应用于非酶葡萄糖生物传感器，由于其复杂的组成和金属元素之间的协同作用。其中，NiCo₂O₄由于其电化学催化活性，生物相容性和无毒性成为传感器的有希望的材料。

而在现有技术中，构建二元复合材料往往需要复杂的工艺，浪费了大量了人力，物力，三废较高。因而，利用简单技术实现多元组分构建纳米传感亦成为目前最重要和最具挑战的工作之一。(1.G.Zhang,H.Liu,J.Qu,J.Li,Energy Environ.Sci.,9(2016)1190-1209；2.L.Hu,L.Wu,M.Liao,X.Hu,X.Fang,Adv.Funct.Mater.,22(2012)998-1004)

但在上述方法中，材料制备所采用的方法与本发明采用的方法不同。一般地，文献中报道的方法多为复杂的多步操作，且合成步骤操作繁琐，难于工业化大规模生产，三废较多。本发明通过简易的水热法构建了NiCo₂O₄-MoS₂纳米复合材料，通过两组分之间的协同作用，提升传感材料的电化学性能。

发明内容